理解数字隔离器的安全认证

　　系统级认证

　　IEC也有一系列适用于系统级认证的标准。最常用于要求隔离的应用的系统级标准有：

　　●IEC60950-1：信息技术设备

　　●IEC61010-1：测量、控制和实验室设备

　　●IEC60601-1：医疗设备

　　除功能性绝缘认证外，系统级认证规定了防止电击所要求的绝缘等级，包括物理尺寸(例如爬电距离和间隙)、环境条件，当然也包括器件承受规定测试电压的能力。

　　爬电距离和间隙

　　爬电距离为两个传导部件(例如两个引脚)之间绝缘材料表面的最短距离。间隙为两个表面之间空气的最短距离(间隙不一定为视线距离)。请参见图1.

　　图1.半导体封装的爬电距离和间隙。

　　对于简单结构，爬电距离和间隙可能相同，但爬电距离一般长于间隙。可根据相对漏电起痕指数(CTI)降低爬电距离要求，CTI用于衡量绝缘材料的电击穿(起痕)特性。CTI越高，允许爬电距离越小。表2所示为基于CTI指数的材料分级。

　　决定爬电距离要求的另一特性是环境污染水平，以污染等级规定。污染水平越高，要求的爬电距离越高。污染等级的分级请参见表3.

　　根据以上所述的IEC规范，污染等级和系统最高工作电压共同决定了IEC认证的爬电距离要求。例如，表4中列出了IEC60950-1标准要求的最小爬电距离，单位为mm.

　　表4所列数值适用于基本绝缘认证。增强绝缘认证的爬电距离要求为表4所列值的2倍。

　　IEC60950-1标准也规定耐电强度试验所用的电压，持续时间为60秒，基于设备的工作电压和相应的绝缘认证等级要求(即功能性、基本、补充或增强绝缘)。表5为试验电压要求汇总，以过压类型II(墙上插座供电的便携式设备)为例。

　　应用数据至具体应用

　　在数字隔离器的数据资料中，必须给出根据以上标准进行认证的最小爬电距离/间隙。我们以上述信息为例，假设您正在考虑采用窄体和宽体SO封装的两款隔离器。您的应用为220VAC供电的电信设备。您希望确定哪种元件封装最适合于该应用。从表4可知，对于材料组III，设计者需要8.0mm爬电距离(250VRMS，污染等级3，增强绝缘认证);对于材料组I，则需要6.4mm爬电距离。宽体SO封装满足这两项要求。如果应用的首选是窄体器件，可能需要一定形式的保形涂层。最后，表5表明，器件需要通过3kV测试电压，才能达到增强绝缘等级。

　　总结

　　对于当今的电路而言，信号隔离不仅在功能上具有重要性，而且对于用户防止电击的保护同样重要。设计者受益于或困惑于大量的国际和地区标准以及认证。由于现行IEC标准未特别提及数字隔离器，UL1577、IEC60747-5、VDE0884-10标准是数字隔离器的关键元件级认证要求。此外，可能要求通过IEC60950-1、IEC61010-1和IEC60601-1标准认证，取决于最终应用。